"Elbrus" - prosésor di Rusia. Spésifikasi na sajarah

Ti lahirna téhnologi komputer di nagara urang, desain sistem-kinerja tinggi ieu dianggap salaku salah sahiji tujuan pangpentingna sains nasional. Kusabab 90an studi anu pakait sareng kaayaan fundamentally anyar - kudu nerapkeun ngembangkeun anyar dina dasar microprocessors Rusia. hasilna dijieun "Elbrus" - processor, dina kakuatan na komputasi teu inferior kana model asing pangalusna.

Sajarah ciptaan

Ayeuna, ukur sababaraha nagara di sabudeureun dunya nu ngarancang komputer sareng microprocessor desain sorangan - di Amérika Sarikat, Britania Raya, Jepang jeung Cina. Éta atra yén dina kaamanan jeung impor substitusi Rusia ogé merlukeun prosésor anu geus cukup pikeun minuhan sarat ti pasukan pakarang, agénsi penegak hukum, administrasi tur atikan. Hiji kamungkinan - jeung commercialization produk. Saatos dekade gawé aktif élmuwan jeung insinyur ti Moscow Center narik-Téhnologi (MCST) henteu isin nampilkeun ngembangkeun panganyarna tina 2014-15 taun: dalapan processor "Elbrus 8c". Tapi saméméh éta acara bersejarah geus diliwatan cara lila itungan teoritis jeung panalungtikan praktis.

Dina USSR beredar pentingna dina ngembangkeun teknologi komputer urang boga gawé akademik S. A. Lebedeva. Grup dipingpin ku anjeunna di Akademi Élmu tina Institute of mékanika Precision jeung Téhnologi Komputer (ITM na VT) anu dijieun ku mesin éléktronik komputasi (komputer) lima belas model - ti tube pangheulana mesin-speed tinggi circuit terpadu.

"Elbrus-1"

Pamanggih ti garis arsitéktur, salajengna embodied di Rusia processor "Elbrus", lahir taun 1969. Alesan keur ngembangkeun ieu kedah "intellectualization" sistem strategis. Janten lulugu desainer bobodoran Burtsev, ahli beredar di elmu komputer, engké akademisi.

Dina 1979, ITM na kaayaan VT komisi ieu digambarkeun ku generasi mimiti kompléks komputasi multiprocessor "Elbrus" (IAC). processor ieu dirancang dumasar kana TTL-logika. Sistem dipaké dina industri armaments.

"Elbrus-2"

generasi kadua ti MVK "Elbrus" Saatos genep taun, hasil diliwatan ujian. Prosesor sarta base unsur anyar éta ngembangkeun lengkep nasional. Sistim ieu dumasar kana hiji-speed tinggi sirkuit terpadu kalayan logika emitter-gandeng IC-100 seri. Performance "Elbrus-2" dina konfigurasi desyatiprotsessornoy éta 125 Mill. Per kadua.

ERM ieu diwangun dina fashion modular kalawan ngaronjat reliabiliti. Hatur nuhun kana speed na resiliency of komplek ieu dipaké salila sababaraha taun dina fasilitas konci sistem strategis. Unik pikeun ciri waktu na kahontal palaksanaan ERM tur ngembangkeun sababaraha pamanggih canggih di organisasi tina prosés komputer.

"Elbrus-3"

Tahap hareup (1986-1994) éta kreasi generasi katilu MVK "Elbrus". processor nyaéta kiwari malah komponén éléktronik leuwih kuat - langkung sampurna. manajer proyék dipilih pakait anggota Akademi Élmu B. A. Babayana. Ku jalan kitu, manehna nyieun kontribusi fundamental jeung ngembangkeun MVK "Elbrus-1" jeung "Elbrus-2".

Assessing kaunggulan jeung kalemahan di antarana dimekarkeun arsitektur superscalar dilaksanakeun dina generasi kadua ti ERM nu, Boris Artashesovich diusulkeun a palaksanaan leuwih canggih tina konsép hiji kecap instruksi lega. Sateuacan labuhna Uni para ahli junun ngumpul hiji prototipe tapi waragad salaku otoritas anyar dieureunkeun.

kontemporer

Mangrupa tuluyan tina garis proyék ieu disambungkeun jeung kagiatan ZAO MCST. Dina struktur na, anu mikroelektronschiki domestik ngarah nyieun alungan fundamental dina pamakéan téknologi microprocessor, mimiti nyieun dua runtuyan microprocessors sarta Sistem komputer dumasar aranjeunna. karya ieu anu lajeng mantuan nyieun processor Rusia kuat "Elbrus" 2014 pelepasan.

dadasar proyék pikeun séri mimiti éta arsitektur kabuka scalable Processor Arsitéktur (SPARC), The dieusian ku Sun Microsystems. Prosesor «Sunda» kulawarga geus dijieun dumasar kana eta.

Dasar serial kadua éta arsitektur asli "Elbrus", ngembang prinsip yén geus disatujuan tur diteundeun handap dina IAC-3 (tadina eta ieu disebut "arsitektur E2k»). Aya anu dijieun opat tipe dasar prosesor. Ku kituna, "Elbrus" (CPU): ngabandingkeun model dirumuskeun dina tabel di handap ieu.

"Elbrus-4C"

Salah sahiji ngembangkeun suksés panganyarna pausahaan éta prosesor MCST "Elbrus-4C". arsitéktur na ieu dumasar kana rarancang aslina, nu dilayanan salaku basa keur microarchitecture VLIW. Pikeun itungan prosés jawab 4 cores 800 MHz, cache memori 2 MB on unggal core.

Najan archaism katempo tina segi teknologi produksi (badag, frékuénsi leutik, téhnologi prosés "abad panungtungan" 65 nm), hiji efisiensi alat éléktronik nyaéta comparable kalawan Intel siri "i". Kalawan konsumsi kakuatan kirang (45W) kinerja nyaeta nepi ka 50 Gflops. Pikeun babandingan, model heubeul nu Intel Core i7-975 ekstrim Edition boga kapasitas 53 Gflops dina frékuénsi loba nu leuwih luhur tur konsumsi kakuatan. Ieu modern Rusia processor "Elbrus" 2014 modél taun ieu nempatkeun test na sumping kaluar dina séri.

"Elbrus-8C"

Sigana yén waktu évolusi éta leuwih, ieu giliran ti narabas revolusioner pikeun microelectronics domestik. ZAO "MCST" bareng jeung Institut Mesin Control Electronic geus ngembangkeun sarta dihasilkeun generasi anyar desain produk rékayasa. Pikeun produksi industrial Nyiapkeun processor "Elbrus 8c" dijieun dina téhnologi prosés 28 nanometer.

alat bakal dianggo dina tandem kalawan controller sarta pangwangunan nasional KPI-2. Sanajan controller dugi dirilis dina téhnologi prosés 65 nm, éta ngarojong tilu Gigabit Ethernet controller jaringan, 20 garis PCI-Express beus 2.0, dalapan 2.0 tina USB-palabuhan, dalapan Kang Tata-palabuhan. Komunikasi sareng processor nyaéta 16 GB / s.

ciri teknis

Produsén wangsit teh ciri utama "Elbrus" sistem anyar:

• Prosésor - 8 cores tanpa gipertredinga.
• Ukuran kristal - 350 mm ^2.
• cache kadua tingkat pikeun tiap core - 512 kV.
• cache-tingkat katilu nyaeta umum - 16 MB.
• Palaksanaan per siklus - 30 operasi.
• frékuénsi jam - 1.3 GHz, nalika parameter ieu téh dijamin operasi uninterrupted sadaya waktos taya nuklir, sanajan saratus persen beban.
• Performance (Peak) - 250 Gflops.
• Kakuatan - 60-90 watt.
• Lisénsi kamerdikaan ti Intel, bari mastikeun rojongan pikeun sistem operasi utama kalawan x86 / arsitektur x86-64.

Salaku bisa ningali, éta Rusia processor "Elbrus" generasi panganyarna nepi ka lima kali leuwih produktif ti model 4C.

gawena undagi

Salaku hiji hasil penting parusahaan ZAO MCST dimekarkeun arsitektur aslina tina microprocessor "Elbrus". processor ieu aimed di maximizing sumberdaya hardware keur data metrics kinerja. Dina klasifikasi umum eta milik kategori arsitektur, ngagunakeun prinsip hiji instruksi Kecap lega VLIW (Instruksi pisan ageung Kecap), compiler anu dibangkitkeun keur sekuen palaksanaan paralel di grup (lega instruksi kecap), nu teu aya kabebasan antara tim dina grup jeung minimal gumantungna antara tim di grup béda.

Ku kituna, prosésor Rusia "Elbrus" kacida migunakeun parallelism di tingkat Operasi aya dina kode program. hasilna mangrupakeun speed arsitéktur badag ku sékrési fungsi aparat parallelization arsitéktur superscalar alamiah tur mindahkeun éta optimizing compiler. Ieu dipingpin, sarta fitur penting lianna alamiah arsitéktur "Elbrus" - Alat konsumsi kakuatan low.

Marengan pamakéan efektip parallelism dina arsitektur Operasi "Elbrus" alat diteundeun nerapkeun tipe séjén (tingkat) anu parallelism alamiah dina prosés ngitung:

• Masalah concurrency di kompléx multicomputer;
• kontrol Concurrency ngalir dina mémori dibagikeun;
• vektor parallelism.

Cocog sareng arsitektur x86

Salaku sarat fundaméntal dina arsitektur, pamekar mimitina dianggap nyadiakeun kasaluyuan binér efisien jeung arsitéktur microprocessor Intel x86 dominan. Hal ieu dilaksanakeun dina dasar tarjamahan dinamis disumputkeun na rojongan parabot na microprocessor "Elbrus". Ogé nangtukeun sipat arsitektur domestik anyar nyaeta ngembangkeun rojongan hardware aman komputasi (modul programming), nyata facilitates karya programer mun nyieun sistem software badag kalayan deadlines kawates.

aplikasi praktis

Dimana eta rencanana ngagunakeun prosesor Rusia? Eta kudu dipikaharti yén produk ieu dirancang ku Tujuan tunggal - nyadiakeun hiji timer cukup, bebas tina suplai jeung lisénsi ti microelectronics jeung téhnologi komputer. Komputer dina "Elbrus" prosésor kalawan tingkat luhur kaamanan sarta panangtayungan ti virus komputer dina paménta dina industri pertahanan, di layanan kaamanan, lembaga kaayaan penting.

Samentara éta, sistem ngamungkinkeun Windows dawam sarta Linux Ubuntu, nu muka jalan, upami teu rata konsumen, éta sektor korporat. MCST nawarkeun hiji komputer ditangtayungan sarta server, sanggup operasi di lingkung kasar.